Orkan í orkuskiptum Sigurður Ingi Friðleifsson skrifar 4. apríl 2023 15:31 Orkuþörf í tengslum við fyrirhuguð og nauðsynleg orkuskipti á Íslandi hefur mikið verið í umræðunni undanfarið. Ný orkuþörf tengist þó ekki bara orkuskiptum enda er eitt sem er sameiginlegt allri nýrri uppbyggingu, hvort sem hún tengist íbúðarhúsnæði eða atvinnulífi, en það er að öll uppbygging þarf einfaldlega rafmagn. Þó að þessi notkun teljist ekki til svokallaðra stórnotenda raforku þá er það einföld staðreynd að óteljandi smánotendur raforku eru einfaldlega samtals stórnotandi. Orkuþörfin verður því umtalsverð en ýmislegt er óljóst, þó sérstaklega varðandi orkuskipti í flugi og fiskiskipum. Aðal óvissan í þeim flokkum er hvaða eldsneyti mun taka við, hvenær slík orkuskipti verða raunhæf og ekki síst hver kostnaðurinn verður. Fyrir vegasamgöngur blasir við allt önnur mynd. Orkuskiptin þar eru nú þegar hafin og flest bendir til að bein nýting raforku í gegnum rafhlöður geti mætt stærstum hluta af þeirri orkuþörf sem nauðsynleg er fyrir full orkuskipti í þeim flokki. Orkuþörf vegasamgangna Til að mæta orkuþörf vegasamgangna í dag þarf að flytja inn rúmlega 300 þúsund tonn af olíu á ári. Með einföldun má segja að þetta samsvari tæplega 3500 GWh sem er gríðarlega mikil orka.Til samanburðar þá er orkuvinnslugeta Kárahnjúkavirkjunar, langstærstu virkjunar landsins, 4800 GWh. En það merkilega við rafvæðingu samgangna er sú staðreynd að rafbílar eru þrisvar til fjórum sinnum orkunýtnari en olíuknúin farartæki. Þessi staðreynd ein og sér ætti í raun að duga til að sannfæra alla um mikilvægi og skynsemi rafvæðingar í samgöngum. Ef í boði væri tækni fyrir bensín- og dísilbifreiðar, sem myndi minnka innflutningsþörf á olíu um 2/3, væri líklega löngu búið að lögbinda innleiðingu á slíkri tækni. Það er nefnilega ekki bara mikilvægt að skipta um orkugjafa heldur þurfum við líka að minnka orkuþörf á heimsvísu. Því má segja að sú staðreynd að rafvæðing vegasamgangna feli líka í sér skipti yfir í innlendan orkugjafa, sem losar ekki gróðurhúsalofttegundir eða heilspillandi mengun, sé bara bónus ofan á bætta orkunýtni. Með öllum fyrirvörum má með einföldun segja að full rafvæðing farartækja miðað við núverandi olíunotkun þurfi því einungis um 1200 GWh í stað 3500 GWh. Þetta er gróft mat á orkuþörf en hvað með virkjanir? Aflþörf Það er mun erfiðara að meta aflþörf en orkuþörf fyrir orkuskipti vegasamgangna. Hafa verður í huga að rafvædd farartæki eru ekki bara orkunýtin heldur geta þau líka aðlagað sig að aflgetu raforkukerfisins að nokkru leyti. Á opnum fundi Landsvirkjunar um aflstöðu og vindorku kom fram að dagsveiflur aflnotkunar í almenna raforkukerfinu væru um 200 MW. Þetta þýðir að allt að 200 MW eru ekki nýtt þegar eftirspurnin er hvað minnst eins og á næturnar og um helgar. Þarna er hægt að nýta kosti rafbíla til að nýta kerfið betur án þess að þurfa að virkja fyrir alla aukanotkun þeirra. Með því að fá rafbílaeigendur til að færa hleðslutíma sinn að miklu leyti yfir á þann tíma sem svigrúm er í kerfinu er hægt að spara mikla aflþörf og nýta kerfið betur. En svo er líka árstíðarsveifla í kerfinu sem er líka um 200 MW þ.e. aflþörfin í kerfinu er um 200 MW meiri í desember en júlí. Það rímar ljómandi vel við árstíðarumferðarsveiflur því að samkvæmt Vegagerðinni er allt að tvöfalt meiri umferð um hringveginn í júlí en í desember. Raforkuþörf rafbíla verður þannig meiri á sumrin þegar raforkukerfið hefur hvað mest afl til reiðu. Að lokum má aðeins líta til framtíðar þar sem rafhlöður í rafbílum geta virkað sem orkugeymslur. Í framtíðinni er því möguleiki að virkja þriðja afljöfnunarkost rafbíla sem er að jafna raforkuframleiðslu og notkun að hluta með hjálp rafbíla. Þeir geta spilað smá hlutverk í að taka á óhagkvæmum afltoppum. Það má því nota rafvæðingu samgangna til að jafna orkuþörf að hluta og fá betri aflnýtingu í kerfið. En hvað með raforkuflutninga og dreifingu? Raforkuflutningur og dreifing Eins og flestir vita er raforkureikningur landsmanna samansettur af raforkuframleiðslu annars vegar og flutningi og dreifingu hinsvegar. Um helmingur raforkuverðs er því kostnaður við flutning og dreif-ingu raforku og þar gilda svolítið aðrar breytur en hrein markaðslögmál. Það má líkja þessu við heimsendar pítsur. Ef þú pantar pítsu þá þarf að baka eina pítsu og senda einn bíl með pítsuna. Þú greiðir fyrir pítsu og flutning. Ef þú pantar hinsvegar fimm pítsur fyrir stórveislu á sama tíma, þá þarf vissulega að baka fimm pítsur en það er nóg að senda bara einn bíl. Framleiðslukostnaður er sem sagt sá sami á hverja pítsu en flutningskostnaður verður auðvitað minni, vegna þess að allar pítsurnar komast fyrir í einum bíl. Sama gildir um rafbíla þ.e. raforkuþörf þeirra rúmast oftast innan raflínukerfisins sem fyrir er. Það er ekki víst að pítsufyrirtækið lækki sendingarkostnað við þessa fimm pítsu hagræðingu og mögulega hirða þeir ágóðann. Það gilda hinsvegar önnur lögmál um flutningafyrirtæki raforku. Flutn-ings- og dreififyrirtæki raforku eru háð sérleyfi sem þýðir að þau hafa lögbundin tekjumörk. Með einföldum hætti má segja að ef tekjur þeirra aukast umfram viðhalds- og uppbyggingarþörf þá ber þeim að lækka verð á flutningi. Með öðrum orðum þá mun betri nýting raflína, með tilkomu rafbíla, lækka raforkuverð til lengri tíma. Það er ljóst að orkuþörf rafbíla verður talsverð í komandi orkuskiptum en samt minni en margur heldur. Eins er ljóst að rafvædd faratæki geta með ýmsum hætti verið afar heppilegur kúnni í kerfinu. Orkunýtni og sveigjanleiki rafbíla mun auðvelda mjög orkuskipti í vegasamgöngum. Í umræðum um orkuþörf er líka nauðsynlegt að huga að því hvernig mæta á orkuþörf fyrir tugþúsundir nýbygginga og hundruð nýrra fyrirtækja sem þurfa líklega að rísa á næstu áratugum með tilheyrandi orkuþörf og fjárfestingum í dreifikerfum. Höfundur er sviðsstjóri hjá Orkustofnun. Viltu birta grein á Vísi? Sendu okkur póst. Senda grein Sigurður Ingi Friðleifsson Orkumál Orkuskipti Mest lesið „Mér sýnist Inga Sæland fá talsvert út úr þessu“ Sigurjón Arnórsson Skoðun Konur sem stinga hvor aðra í bakið Sigríður Svanborgardóttir Skoðun Eru stjórnarandstæðingar viljandi að misskilja samsköttun? Þórhallur Valur Benónýsson Skoðun Þjónusturof hefst í dag Hanna Birna Valdimarsdóttir Skoðun Spilavíti er og verður spilavíti Tryggvi Rúnar Brynjarsson Skoðun Sameining sem eflir íslenskan landbúnað Egill Gautason Skoðun Það er list að lifa með krabbameini Hlíf Steingrímsdóttir Skoðun Viðhorf sem mótar veruleikann – inngilding á orði og á borði Sóldís Birta Reynisdóttir Skoðun Verjum frelsið og mannréttindin Sigurjón Njarðarson Skoðun Skortur á metnaði í loftslagsmálum Svandís Svavarsdóttir,Guðmundur Ingi Guðbrandsson Skoðun Skoðun Skoðun Tími til kominn að styðja öll framúrskarandi ungmenni Karólína Helga Símonardóttir skrifar Skoðun Hvað með dansinn? Lilja Björk Haraldsdóttir skrifar Skoðun Mótórhjólasamtök á Íslandi – hvers vegna öll þessi læti? Helgi Gunnlaugsson skrifar Skoðun Viðhorf sem mótar veruleikann – inngilding á orði og á borði Sóldís Birta Reynisdóttir skrifar Skoðun „Mér sýnist Inga Sæland fá talsvert út úr þessu“ Sigurjón Arnórsson skrifar Skoðun Árangur hefst hér. Með þér. Guðrún Högnadóttir skrifar Skoðun Þegar lýðheilsa, lýðræði og loftslagið eru í húfi, ekki efla samstarf við Bandaríkin Davíð Aron Routley skrifar Skoðun Þjónusturof hefst í dag Hanna Birna Valdimarsdóttir skrifar Skoðun Verjum frelsið og mannréttindin Sigurjón Njarðarson skrifar Skoðun Spilavíti er og verður spilavíti Tryggvi Rúnar Brynjarsson skrifar Skoðun Skortur á metnaði í loftslagsmálum Svandís Svavarsdóttir,Guðmundur Ingi Guðbrandsson skrifar Skoðun Eru stjórnarandstæðingar viljandi að misskilja samsköttun? Þórhallur Valur Benónýsson skrifar Skoðun Orðræða mótar menningu – og menningin mótar okkur öll Jóhanna Bárðardóttir skrifar Skoðun Eitt spilakort, betri spilamenning – er skaðaminnkandi Ingvar Örn Ingvarsson skrifar Skoðun Sameining sem eflir íslenskan landbúnað Egill Gautason skrifar Skoðun Konur sem stinga hvor aðra í bakið Sigríður Svanborgardóttir skrifar Skoðun Fjölbreytileiki er styrkleiki Guðmundur Ingi Kristinsson skrifar Skoðun Það er list að lifa með krabbameini Hlíf Steingrímsdóttir skrifar Skoðun Um kynjafræði og pólítík Hanna Björg Vilhjálmsdóttir skrifar Skoðun Við fylgjum þér frá getnaði til grafar Benedikt S. Benediktsson skrifar Skoðun Mega einhverf hverfa? Ármann Pálsson,Björg Torfadóttir,Sigrún Ósk,Sigurjón Már,Halldóra Hafsteins,Guðlaug Svala Kristjánsdóttir,Mamiko Dís Ragnarsdóttir skrifar Skoðun Ef þið bara hefðuð séð heiminn út frá mínum augum: Börn & ADHD Stefán Þorri Helgason skrifar Skoðun 112. liðurinn í aðgerðaáætlun í menntamálum? Ingólfur Ásgeir Jóhannesson skrifar Skoðun Konur á örorku Sigríður Ingibjörg Ingadóttir,Steinunn Bragadóttir skrifar Skoðun Drambið okkar Júlíus Valsson skrifar Skoðun Við vitum Guðrún Jónsdóttir skrifar Skoðun Ekki sama hvaðan gott kemur Magnea Gná Jóhannsdóttir skrifar Skoðun Börn í meðferð eiga rétt á fagfólki orð duga ekki lengur! Steindór Þórarinsson skrifar Skoðun Greindarskerðing eða ofurgáfur með gervigreind Björgmundur Örn Guðmundsson skrifar Skoðun Að hafa hemil á nýjum ófjármögnuðum útgjöldum er lykillinn að sjálfbærum rekstri sveitarfélaga Jón Ingi Hákonarson skrifar Sjá meira
Orkuþörf í tengslum við fyrirhuguð og nauðsynleg orkuskipti á Íslandi hefur mikið verið í umræðunni undanfarið. Ný orkuþörf tengist þó ekki bara orkuskiptum enda er eitt sem er sameiginlegt allri nýrri uppbyggingu, hvort sem hún tengist íbúðarhúsnæði eða atvinnulífi, en það er að öll uppbygging þarf einfaldlega rafmagn. Þó að þessi notkun teljist ekki til svokallaðra stórnotenda raforku þá er það einföld staðreynd að óteljandi smánotendur raforku eru einfaldlega samtals stórnotandi. Orkuþörfin verður því umtalsverð en ýmislegt er óljóst, þó sérstaklega varðandi orkuskipti í flugi og fiskiskipum. Aðal óvissan í þeim flokkum er hvaða eldsneyti mun taka við, hvenær slík orkuskipti verða raunhæf og ekki síst hver kostnaðurinn verður. Fyrir vegasamgöngur blasir við allt önnur mynd. Orkuskiptin þar eru nú þegar hafin og flest bendir til að bein nýting raforku í gegnum rafhlöður geti mætt stærstum hluta af þeirri orkuþörf sem nauðsynleg er fyrir full orkuskipti í þeim flokki. Orkuþörf vegasamgangna Til að mæta orkuþörf vegasamgangna í dag þarf að flytja inn rúmlega 300 þúsund tonn af olíu á ári. Með einföldun má segja að þetta samsvari tæplega 3500 GWh sem er gríðarlega mikil orka.Til samanburðar þá er orkuvinnslugeta Kárahnjúkavirkjunar, langstærstu virkjunar landsins, 4800 GWh. En það merkilega við rafvæðingu samgangna er sú staðreynd að rafbílar eru þrisvar til fjórum sinnum orkunýtnari en olíuknúin farartæki. Þessi staðreynd ein og sér ætti í raun að duga til að sannfæra alla um mikilvægi og skynsemi rafvæðingar í samgöngum. Ef í boði væri tækni fyrir bensín- og dísilbifreiðar, sem myndi minnka innflutningsþörf á olíu um 2/3, væri líklega löngu búið að lögbinda innleiðingu á slíkri tækni. Það er nefnilega ekki bara mikilvægt að skipta um orkugjafa heldur þurfum við líka að minnka orkuþörf á heimsvísu. Því má segja að sú staðreynd að rafvæðing vegasamgangna feli líka í sér skipti yfir í innlendan orkugjafa, sem losar ekki gróðurhúsalofttegundir eða heilspillandi mengun, sé bara bónus ofan á bætta orkunýtni. Með öllum fyrirvörum má með einföldun segja að full rafvæðing farartækja miðað við núverandi olíunotkun þurfi því einungis um 1200 GWh í stað 3500 GWh. Þetta er gróft mat á orkuþörf en hvað með virkjanir? Aflþörf Það er mun erfiðara að meta aflþörf en orkuþörf fyrir orkuskipti vegasamgangna. Hafa verður í huga að rafvædd farartæki eru ekki bara orkunýtin heldur geta þau líka aðlagað sig að aflgetu raforkukerfisins að nokkru leyti. Á opnum fundi Landsvirkjunar um aflstöðu og vindorku kom fram að dagsveiflur aflnotkunar í almenna raforkukerfinu væru um 200 MW. Þetta þýðir að allt að 200 MW eru ekki nýtt þegar eftirspurnin er hvað minnst eins og á næturnar og um helgar. Þarna er hægt að nýta kosti rafbíla til að nýta kerfið betur án þess að þurfa að virkja fyrir alla aukanotkun þeirra. Með því að fá rafbílaeigendur til að færa hleðslutíma sinn að miklu leyti yfir á þann tíma sem svigrúm er í kerfinu er hægt að spara mikla aflþörf og nýta kerfið betur. En svo er líka árstíðarsveifla í kerfinu sem er líka um 200 MW þ.e. aflþörfin í kerfinu er um 200 MW meiri í desember en júlí. Það rímar ljómandi vel við árstíðarumferðarsveiflur því að samkvæmt Vegagerðinni er allt að tvöfalt meiri umferð um hringveginn í júlí en í desember. Raforkuþörf rafbíla verður þannig meiri á sumrin þegar raforkukerfið hefur hvað mest afl til reiðu. Að lokum má aðeins líta til framtíðar þar sem rafhlöður í rafbílum geta virkað sem orkugeymslur. Í framtíðinni er því möguleiki að virkja þriðja afljöfnunarkost rafbíla sem er að jafna raforkuframleiðslu og notkun að hluta með hjálp rafbíla. Þeir geta spilað smá hlutverk í að taka á óhagkvæmum afltoppum. Það má því nota rafvæðingu samgangna til að jafna orkuþörf að hluta og fá betri aflnýtingu í kerfið. En hvað með raforkuflutninga og dreifingu? Raforkuflutningur og dreifing Eins og flestir vita er raforkureikningur landsmanna samansettur af raforkuframleiðslu annars vegar og flutningi og dreifingu hinsvegar. Um helmingur raforkuverðs er því kostnaður við flutning og dreif-ingu raforku og þar gilda svolítið aðrar breytur en hrein markaðslögmál. Það má líkja þessu við heimsendar pítsur. Ef þú pantar pítsu þá þarf að baka eina pítsu og senda einn bíl með pítsuna. Þú greiðir fyrir pítsu og flutning. Ef þú pantar hinsvegar fimm pítsur fyrir stórveislu á sama tíma, þá þarf vissulega að baka fimm pítsur en það er nóg að senda bara einn bíl. Framleiðslukostnaður er sem sagt sá sami á hverja pítsu en flutningskostnaður verður auðvitað minni, vegna þess að allar pítsurnar komast fyrir í einum bíl. Sama gildir um rafbíla þ.e. raforkuþörf þeirra rúmast oftast innan raflínukerfisins sem fyrir er. Það er ekki víst að pítsufyrirtækið lækki sendingarkostnað við þessa fimm pítsu hagræðingu og mögulega hirða þeir ágóðann. Það gilda hinsvegar önnur lögmál um flutningafyrirtæki raforku. Flutn-ings- og dreififyrirtæki raforku eru háð sérleyfi sem þýðir að þau hafa lögbundin tekjumörk. Með einföldum hætti má segja að ef tekjur þeirra aukast umfram viðhalds- og uppbyggingarþörf þá ber þeim að lækka verð á flutningi. Með öðrum orðum þá mun betri nýting raflína, með tilkomu rafbíla, lækka raforkuverð til lengri tíma. Það er ljóst að orkuþörf rafbíla verður talsverð í komandi orkuskiptum en samt minni en margur heldur. Eins er ljóst að rafvædd faratæki geta með ýmsum hætti verið afar heppilegur kúnni í kerfinu. Orkunýtni og sveigjanleiki rafbíla mun auðvelda mjög orkuskipti í vegasamgöngum. Í umræðum um orkuþörf er líka nauðsynlegt að huga að því hvernig mæta á orkuþörf fyrir tugþúsundir nýbygginga og hundruð nýrra fyrirtækja sem þurfa líklega að rísa á næstu áratugum með tilheyrandi orkuþörf og fjárfestingum í dreifikerfum. Höfundur er sviðsstjóri hjá Orkustofnun.
Skoðun Viðhorf sem mótar veruleikann – inngilding á orði og á borði Sóldís Birta Reynisdóttir skrifar
Skoðun Þegar lýðheilsa, lýðræði og loftslagið eru í húfi, ekki efla samstarf við Bandaríkin Davíð Aron Routley skrifar
Skoðun Eru stjórnarandstæðingar viljandi að misskilja samsköttun? Þórhallur Valur Benónýsson skrifar
Skoðun Mega einhverf hverfa? Ármann Pálsson,Björg Torfadóttir,Sigrún Ósk,Sigurjón Már,Halldóra Hafsteins,Guðlaug Svala Kristjánsdóttir,Mamiko Dís Ragnarsdóttir skrifar
Skoðun Að hafa hemil á nýjum ófjármögnuðum útgjöldum er lykillinn að sjálfbærum rekstri sveitarfélaga Jón Ingi Hákonarson skrifar